Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek dla www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Prosta konwersja HDMI do VGA i odwrotnie - część 3

ghost666 24 Lip 2013 10:07 3474 0
  • Zasada działania

    Konwersja z VGA do HDMI

    Źródło sygnału VGA odczytuje informację EDID od odbiornika poprzez linie DDC, aby zapoznać się z listą obsługiwanych częstotliwości, a następnie rozpoczyna się przekaz strumienia wideo. W kablu VGA znajdują się sygnały RGB oraz osobne sygnały synchronizacji poziomej (HSYNC) i pionowej (VSYNC). Sygnały RGB trafiają do dedykowanego przetwornika analogowo-cyfrowego, który taktowany jest sygnałem HSYNC, na podstawie którego generowany jest zegar próbkowania sygnału analogowego. Wchodzące sygnały są następnie dekodowane użyciem dedykowanego dekodera VGA i synchronizowane z zegarem.

    Sygnał obecności danych - data enable (DE) - wskazuje aktywny region wideo. Przetwornik ADC sygnału VGA nie posiada na wyjściu sygnałów koniecznych do zakodowania wideo w interfejsie HDMI. Stan wysoki sygnału DE wskazuje na aktywny piksel, albo po prosty widoczną część obrazu wideo. Z kolei sygnał niski wskazuje na piksel wygaszony, znajdujący się poza obszarem widzialnym.

    Prosta konwersja HDMI do VGA i odwrotnie - część 3
    Generacja poziomego sygnału DE

    Prosta konwersja HDMI do VGA i odwrotnie - część 3
    Generacja pionowego sygnału DE


    Sygnały DE są krytyczne do kodowania poprawnego strumienia HDMI. BRak sygnału DE jednakże może być skompensowany przez transmiter interfejsu HDMI, który wyposażony jest w funkcjonalność regeneracji tej linii. Nowoczesne transmitery HDMI są w stanie generować sygnał DE z wejść HSYNC i VSYNC używając kilku prostych, uprzednio skonfigurowanych parametrów takich jak opóźnienia HSYNC i VSYNC, aktywna wysokość i szerokość etc. Operacja taka zapewnia kompatybilną z HDMI transmisję sygnałów.

    Opóźnienie HSYNC definiuje liczbę pikseli oddzielających zbocze sygnału HSYNC od zbocza sygnału DE. Z kolei opóźnienie VSYNC to parametr opisujący ile impulsów HSYNC powinno znaleźć się pomiędzy zboczami sygnałów VSYNC i DE. Aktywna szerokość definiuje ile jest aktywnych pikseli w linii, a z kolei aktywna wysokość mówi nam ile znajduje się linii w obrazie wyświetlanym na ekranie. Funkcja generacji DE może być także istotna i użyteczna do na przykłąd centrowania obrazu wideo na środku ekranu.

    Regulacja pozycji obrazu jest wymagana dla wejścia VGA. Pierwszy i ostatni piksel zdigitalizowanego sygnału analogowego nie mogą nakładać się, ani nawet zbliżać do impulsów synchronizacji HSYNC czy VSYNC. Moment w którym sygnał DE jest w stanie niskim (czasy wygaszania pionowego i poziomego) jest wykorzystywany do dodatkowej transmisji danych w sygnale HDMI, takich jak dane cyfrowe czy sygnał audio i w związku z tym nie może on być zmieniany. Próbkowanie przetwornika ADC może wprowadzić tego typu zakłócenia. Rozregulowanie synchronizacji aktywnego rejonu objawia się jako czarne pasy na obrazie wyświetlanym na ekranie. W przypadku sygnału kompozytowego (CVBS) efekt ten można skorygować używając overscanningu od 5% do 10%.

    Interfejs VGA zaprojektowany został do wyświetlania na całym ekranie, bez wykluczania żadnych obszarów. Obraz nie jest overscanowany, zatem niezmiernie istotna jest regulacja położenia obrazu podczas konwersji sygnału z VGA na HDMI. W najlepszym przypadku czarne pasy na ekranie mogą być automatycznie rozpoznawane, a obraz będzie korygowany automatycznie do środka ekranu, bądź manualnie korzystając z ręcznie wprowadzanych informacji. Jeśli przetwornik ADC podłączony jest do back-end scalera układu aktywny obraz może zostać poprawnie przekonwertowany tak aby pokrywał cały widzialny obszar.

    Jednakże wykorzystanie scalera do poprawy pokrycia widzialnego obszaru i korekcji błędów zwiększa koszt projektu i związane z tym ryzyko. Przy wykorzystaniu scalera podczas wyświetlania prostych wzorów na ekranie czarny obszar otaczający białe pole może zostać rozpoznany jako niepotrzebny i usunięty, przez co białe pole pokryje cały ekran. Z kolei obraz składający się z połowy ekranu białej i połowy czarnej wprowadzi znaczne zniekształcenia w sygnale. Konieczna jest implementacji mechanizmów zabezpieczających system przez niepoprawnym wykryciem błędów.

    Gdy transmiter sygnału HDMI poprawnie zregeneruje już sygnał DE wysyła strumień wideo do odbiornika HDMI, takiego jak odbiornik telewizyjny. W międzyczasie subsystem audio, na przykład kodek audio, może dosłać do transmitera strumień audio zakodowany jako sygnał I²S, S/PDIF lub DSD. Jedną z zalet interfejsu HDMI jest fakt że może wysyłać strumień audio i wideo w tym samym momencie.

    W momencie gdy konwerter z VGA na HDMI załącza się i źródło oraz odbiornik są podłączone procesor układu powinien odczytać zawartość EDID z odbiornika HDMI poprzez linie DDC transmitera HDMI. Pierwsze 128 bajtów informacji EDID powinno zostać skopiowane do wewnętrznego EEPROMu i wysłane z pewnymi drobnymi zmianami na linie DDC interfejsu VGA. Modyfikacje informacji są konieczne, gdyż interfejs VGA nie wspiera rozszerzeń CEA systemu EDID. W poniższej tabeli zawarto listę koniecznych modyfikacji.

    Prosta konwersja HDMI do VGA i odwrotnie - część 3

    Źródła:
    http://www.analog.com/library/analogdialogue/archives/47-02/HDMI_VGA.html

    Fajne! Ranking DIY
    Potrafisz napisać podobny artykuł? Wyślij do mnie a otrzymasz kartę SD 64GB.
    O autorze
    ghost666
    Tłumacz Redaktor
    Offline 
    Fizyk z wykształcenia. Po zrobieniu doktoratu i dwóch latach pracy na uczelni, przeszedł do sektora prywatnego, gdzie zajmuje się projektowaniem urządzeń elektronicznych i programowaniem. Od 2003 roku na forum Elektroda.pl, od 2008 roku członek zespołu redakcyjnego.
    ghost666 napisał 9828 postów o ocenie 8031, pomógł 157 razy. Mieszka w mieście Warszawa. Jest z nami od 2003 roku.